抽油机变频控制柜在采油管理中的应用

姜国思(中油辽河油田分公司辽兴油气开发公司，辽宁 盘锦 124010)

随着科学技术的飞速发展，变频技术也在不断发展进步，在油田等工业领域应用广泛。变频技术是指将模糊控制技术、信息技术和变频调节速度等技术相结合，从根本上实现节能效果。本文主要阐述了变频技术在采油以及增产两方面的原理机制，并分析了变频技术的应用效果。

1 采油管理中抽油机变频控制柜节能原理

1.1 变频柜工作原理

现今，抽油机变频控制柜的节能技术已经能够吸收电容和制动电阻，还可回馈制动等各种各样的方法，用这些方法就可以轻易实现对再生能源的处理。在抽油机工作过程中，主要有以下两种工作状态。第一，当抽油机上电动机中的驱动装置运行时，驱动装置能从电网中获取一定的电能。第二，抽油机在运行时会释放能量，抽油机中的发电原理是充分利用机械装置。这两种形式的工作状态能够说明抽油机是可以通过能量转换来工作的，而抽油机的能量转换就是把势能转化为电能，然后再进行使用。在变频控制柜的工作中，有一种相对比较高级的方式是回馈制动，经过节能改造后，工作中将变频柜和永磁电机相结合，可以较大程度提高系统节能的效率，通过新的工作方法，最高可节能百分之六十以上。

1.2 变频柜增产原理

以前抽油机的两种工作状态均需要能量转换，很容易造成电能的损耗，而变频控制柜技术能够直接传递能量，减少能量损耗，提高经济效益。在变频控制柜增产中，是将频率调至三个状态，最高、最低和正常。然后把载荷降低至最小，这样就能够实现对示功图的分析和处理，但需要对载荷实施实时采集。而变频柜的应用，就是要实现上部快、下部慢的状态，要把频率在最低和最高的一整段中进行分段工作，能够降低空耗产生的概率，极大地提高了泵的运行效率。

1.3 电动机节能降耗原理

电动机在工作过程中，运行效率与负荷率密切相关。电动机功率不同，运行效率也不同。而电动机功率和效率又同时会受到负载荷的极大影响，而且负载荷存在着临界值，如果实际负荷率大于或等于临界负荷率，负载荷对功率影响较大，导致功率降低。因此，如果想要实现节能效果，就需要提高临界负荷率，通常电动机的负荷率一般都在在70%以上。

2 抽油机变频控制优点及效果

目前双变频技术广泛应用于抽油机的能量回馈智能变频控制柜中，双变频技术与以往的变频控制柜相比存在着较大差异，因为该技术可以实现电能的可再生转换。双变频技术经过对调速器的调节之后，然后设定降低变频控制柜的频率即轻松达到节能效果。这种双变频技术与普通变频柜最大的区别就是双变频技术是一个与电网和电源不同相位交流正弦波，而普通变频柜只是返回变频器直流环节，而交流正弦波每次通过滤波之后就会把电能反馈回电网，然后进行再生利用。

改造后，抽油机能量回馈智能变频控制柜具有软启动和停止功能，而且控制柜可以大大减少电缆的绝缘和老化问题，最大限度的延长了设备整体的维修周期和设备的使用寿命。对于过流、过载、过压、短路、缺相以及三相不平衡等问题都有保护功能。另外变频控制柜的能量能够回馈给电网，这样可以大大提高设备运行的经济效益，安全可靠。抽油机系统的运行速率降低也是控制柜技术改造后的一大特点，这样就可以减轻传动以及运动部分的长期磨损和疲劳。而且控制柜还具有工频旁路系统，此系统可以根据实际需要运行，通过此运行来保障日常的正常生产。因此，抽油机的能量回馈智能变频控制柜的技术改造，既节省了大量能源，又增加经济效益。

总的来说，变频控制柜技术改进后，运行更加可靠，同时也更加延长了设备的使用寿命，新的变频技术有效的实现了节能效果。

3 结语

总之，若要进一步提高游梁式抽油机的节能效果，使其节能效果更加显著，需要从以下两方面解决:首先需要改善现有电动机的机械特性,使其能够与抽油机的负载特性相匹配,从而提高整个系统的工作效率。其次，加快四象限型变频器的研制，利用该变频器将电动机全部发电状态回馈给电网。目前游梁式抽油机在电动机节能方面还存在很多问题需要解决，电动机节能效果并不太理想，还需各方面做出更多的努力。

[1]苏宪龙,李山,苗亮亮,苏盈盈.变频调速在油田抽油机控制系统中的应用[J].现代电子技术，2008(11)

[2]孙祖臣.变频调速技术在油田设备上的应用[J].石油机械，1995(07)

[3]林萍萍,牛俊邦.游梁式抽油机变频调速控制装置的研制[J].电气传动，2008(02)

[4]曲刚,孙永兴.抽油机智能化变频控制系统的应用[J].陕西师范大学学报(自然科学版)，2005(S1)

[5]孙守渊,李亚军,王艳丽.变频技术对抽油机的节能影响[J].中国高新技术企业，2008(02)